Un canal para el filtrado adaptativo y la transformación del ruido del ECG del brazo izquierdo a su señal de pecho sustituta
Autores: Mohaddes, Farzad; da Silva, Rafael Luiz; Akbulut, Fatma Patlar; Zhou, Yilu; Tanneeru, Akhilesh; Lobaton, Edgar; Lee, Bongmook; Misra, Veena
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un canal para el filtrado adaptativo y la transformación del ruido del ECG del brazo izquierdo a su señal de pecho sustituta
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Rendimiento
Algoritmos de filtrado adaptativo
Mínimos cuadrados
Mínimos cuadrados recursivos
RLS de kernel extendido
Electrocardiograma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El rendimiento de una pulsera de un solo cable de baja potencia en la generación de señales de electrocardiograma (ECG) desde el pecho y el brazo izquierdo fue validado contra un sistema de banco BIOPAC MP160 en tiempo real. El rendimiento de filtrado de tres algoritmos de filtrado adaptativo, a saber, mínimos cuadrados medios (LMS), mínimos cuadrados recursivos (RLS) y mínimos cuadrados de kernel extendido (EKRLS) en la eliminación de ruidos de línea blanca (W), interferencia de línea de potencia (PLI), movimiento de electrodos (EM), artefacto muscular (MA) y deambulación de la línea de base (BLW) del ECG del pecho y del brazo izquierdo fue evaluado con respecto al error cuadrático medio (MSE). Los parámetros del filtro de los algoritmos utilizados se ajustaron para garantizar un rendimiento de filtrado óptimo. Se encontró que LMS era el algoritmo de filtrado adaptativo más efectivo en la eliminación de todos los ruidos con el MSE mínimo. Sin embargo, para eliminar PLI con una relación señal-ruido (SNR) máxima, RLS mostró valores más bajos de MSE que LMS cuando el tamaño del paso se estableció en 1 x 10. Propusimos un marco de transformación para convertir las señales de ECG despejadas del brazo izquierdo y del pecho en sus señales de pecho sustitutas de bajo MSE y alto SNR. Con amplias aplicaciones en tecnologías ponibles, se encontró que el flujo de trabajo propuesto era capaz de establecer una línea base para comparar las señales del brazo izquierdo con las señales originales del pecho, acercándose un paso más para utilizar el ECG del brazo izquierdo en evaluaciones cardíacas clínicas.
Descripción
El rendimiento de una pulsera de un solo cable de baja potencia en la generación de señales de electrocardiograma (ECG) desde el pecho y el brazo izquierdo fue validado contra un sistema de banco BIOPAC MP160 en tiempo real. El rendimiento de filtrado de tres algoritmos de filtrado adaptativo, a saber, mínimos cuadrados medios (LMS), mínimos cuadrados recursivos (RLS) y mínimos cuadrados de kernel extendido (EKRLS) en la eliminación de ruidos de línea blanca (W), interferencia de línea de potencia (PLI), movimiento de electrodos (EM), artefacto muscular (MA) y deambulación de la línea de base (BLW) del ECG del pecho y del brazo izquierdo fue evaluado con respecto al error cuadrático medio (MSE). Los parámetros del filtro de los algoritmos utilizados se ajustaron para garantizar un rendimiento de filtrado óptimo. Se encontró que LMS era el algoritmo de filtrado adaptativo más efectivo en la eliminación de todos los ruidos con el MSE mínimo. Sin embargo, para eliminar PLI con una relación señal-ruido (SNR) máxima, RLS mostró valores más bajos de MSE que LMS cuando el tamaño del paso se estableció en 1 x 10. Propusimos un marco de transformación para convertir las señales de ECG despejadas del brazo izquierdo y del pecho en sus señales de pecho sustitutas de bajo MSE y alto SNR. Con amplias aplicaciones en tecnologías ponibles, se encontró que el flujo de trabajo propuesto era capaz de establecer una línea base para comparar las señales del brazo izquierdo con las señales originales del pecho, acercándose un paso más para utilizar el ECG del brazo izquierdo en evaluaciones cardíacas clínicas.